1. aiguasol.coop
Eficiencia energética de Fachadas
Los Estudios TOBEE
Alfredo González
Seminario WOF Lima
Lima, 04 de Diciembre de 2012

2. Índice
WOF. Lima, 04 de Diciembre 2012 2
Presentación
Contexto
Oportunidades
Proyecto TOBEE
Proyecto TOBEEM
Conclusiones y Futuro

3. Quienes somos?
Cooperativa fundada en 1999 por dos doctores investigadores de la UPC.
Actualmente formada por 20 personas altamente cualificadas dedicadas
exclusivamente a tareas de ingeniería energética, con oficinas en
Barcelona, San Sebastián y Santiago.
EDIFICACIÓN: tareas de investigación, desarrollo, estudios y proyectos
relacionados con los aspectos energéticos, pasivos y activos en edificios
o barrios.
INDUSTRIA: optimización e integración de procesos, mejora de eficiencia
de maquinaria, introducción de renovables.
GENERACIÓN: desarrollo y diseño relacionado con sistemas solares
termoeléctricos, aspectos avanzados de sistemas fotovoltaicos y diseño y
optimización de sistemas energéticos o medidas de eficiencia para
empresas de servicios energéticos (ESCO)
SOFTWARE: desarrollo y comercialización de software específico para
sistemas energéticos, especialmente sistemas solares, como TRNSYS,
TRANSOL, TRNFLOW...
20%
55%
15%
10%
Admin. / Account.
degrees
MEng / BEng
MPhys
MSc
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4. Algunos de nuestros clientes
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5. Algunos proyectos y herramientas
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6. Índice
6
Presentación
Contexto
Oportunidades
Proyecto TOBEE
Proyecto TOBEEM
Conclusiones y Futuro
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7. Contexto:
consumo energético en España
7
El peso de la edificación en el consumo de energía
y en las emisiones de GEI en España (2009)
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8. Contexto:
intensidad energética de la construcción
8
Intensidad
energética oficinas:
10 veces mayor que
en viviendas
Evolución del consumo del Sector
Terciario en España
Previsiones construcción por
subsectores en España
Fuentes ITEC y
Euroconstruct
Evolución intensidad energética terciario en UE
Ministerio de Industria, Turismo, y Comercio. 2007
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9. Contexto:
objetivos, tecnologías disponibles, y oportunidades
9
Gran potencial de
ahorro energético
con elementos
disponibles, pero…
Calificaciones edificios
certificados hasta 2010
Planificación normativas
Community’s intelligent energy Europe programme, 2010
Hoja de ruta y emisiones por
tecnologías
Set Plan – European Strategic Energy Technology Plan
Eficiencia de costes
…análisis
obligados en
obra nueva y
rehabilitación.
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10. Índice
WOF. Lima, 04 de Diciembre 2012 10
Presentación
Contexto
Oportunidades
Proyecto TOBEE
Proyecto TOBEEM
Conclusiones y Futuro

11. 11
Oportunidades:
Parque de rehabilitación y obra nueva
Rehabilitación
estimada en más de
un 25% de superficie
construida, y obra
nueva más de un
15%.
Development of European Ecolabel and Green Public Procurement Criteria for Office Buildings JRC IPTS Draft Report
Estimación de edificios de oficinas existentes, pendientes
de rehabilitación y de nueva promoción en EU 2011
Previsión de edificios de oficinas existentes, pendientes
de rehabilitación y de nueva promoción en EU 2021
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12. 12
Oportunidades:
instrumentos financieros en energía en construcción
Esquema de instrumentos financieros – vector energético !
Financing Energy Efficiency (EE) in Buildings. BIPE 2010
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13. 13
Oportunidades:
ejemplos modelos económicos edificación energética
Modelos gran escala intervención pública
Pay As You Save Model Energy Saving Partnership Integrated E. Contracting
Modelos escala edificio basados en ESCO
EC/EIB/CEB Model 2EC/EIB/CEB Model 1
Financing Energy Efficiency (EE) in Buildings. BIPE 2010
NECESIDAD DE
ANÁLISIS
GLOBALES/
PARTICULARES
FIABLES
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EC: European Comission / EIB: European Investment Bank / CEB: Council of Europe Development Bank

14. Índice
14
Presentación
Contexto
Oportunidades
Proyecto TOBEE
Proyecto TOBEEM
Conclusiones y Futuro
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15. Proyecto TOBEE:
Contexto del análisis
15
Análisis de los costes energéticos-económicos de los edificios de
oficinas transparentes
 En un clima Mediterráneo
 Desde un punto de vista sistémico considerando los principales consumos
 Valorando la inversión, operación y mantenimiento
Proyecto de I+D financiado por el Ministerio de Ciencia e
Investigación (Programa de investigación aplicada colaborativa),
y desarrollado en 2008-2010 bajo el liderato de AIGUASOL
Desarrollo de una metodología de trabajo y de cálculo
 Premiada a nivel académico del ámbito europeo (Palenc 2010)
 Extrapolable a otros escenarios (climas, tipologías, etc.)
 Publicado en varias revistas especializadas y va a presentarse como tesis
doctoral
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16. Proyecto TOBEE:
Planteamiento
16
Definición de problemáticas y calibración de modelos
Monitorización de 7 edificios existentes, definición de modelos y
calibración de herramientas (TRNSYS y RADIANCE) y su
acoplamiento.
Análisis energéticos y económicos: mapas del caso 0
Demandas y consumos energéticos, costes económicos y
condiciones de confort para más de 1080 escenarios
Definición de los escenarios teóricos de análisis
Definición de las variables y parámetros clave (ventanas, fachadas,
espacios, orientaciones, etc.), y de los rangos de análisis
Escenarios de optimización energético económica
Estrategias de operación de los escenarios base analizados en
base a sistemas de iluminación y sombreado
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17. Proyecto TOBEE:
Planteamiento
17
Tipologías de Fachadas Acristaladas
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Tipo 1 Tipo 2 / 5 Tipo 3 Tipo 4 Tipo 6
Tipo 1: Ventana
Tipo 2: Vidriado continuo
Tipo 3: Doble Piel (ventilación natural)
Tipo 4: Doble Piel (ventilación mecánica)
Tipo 5: Una Piel Optimizada
Tipo 6: Doble Piel (ventilación mecánica y recirculación de aire)

18. Proyecto TOBEE:
Planteamiento
18
Características de Cristales
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Solution Glazing Frame U [W/m2.K] g Tv(%)
GS1: Clear 4-6-4 Low-quality 3.4 0.76 69%
GS2: Low-e 4-12-4 (low-e)
Aluminium +
thermal break
1.4 0.53 74%
GS3: Reflective (light) 6-12-6
Aluminium +
thermal break
1.4 0.46 46%
GS4: Reflective (specular) 6-12-6
Aluminium +
thermal break
1.9 0.11 7%
GS5: Mixed
(Reflective+TIM)
Combination of light
reflective coating
and TIM
Aluminium +
thermal break
n/a n/a n/a
GS6: Noble gas 6-12-6 w/ Kripton
Aluminium +
thermal break
1.04 0.47 65%
* Para fachadas de doble piel, el cristal exterior se consideró de simple vidrio estructural

19. Proyecto TOBEE:
Planteamiento
19
Otros parámetros
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Simulation parameters Number of solutions / cases
Façade Typology 7
Glazing Solution 6
Orientation 6
Shading Elements 5

20. Proyecto TOBEE:
Planteamiento
20
Resultados Parciales
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21. Proyecto TOBEE:
Planteamiento
21
Resultados Parciales (Demanda Frío Orientación Sur)
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Ejemplo: demandas de frio para la orientación S

22. Proyecto TOBEE:
Planteamiento
22
Resultados Parciales (Confort Lumínico)
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Ejemplo: confort lumínico para la orientación N y S a 2 y 6m de fachada

23. Proyecto TOBEE:
Resultados escenarios caso base
23
Mapa de consumo energético Mapa de costes económicos (LCCA)
Colores de tonalidades claras
(amarillos-eléctricos, rojos-
térmicos) para los casos de
consumo energético menor (T0 yT6)
Colores de tonalidades fuertes para
los escenarios de consumos más
elevados (T4 y T5)
Colores de tonalidades claras para
los costes (inversión, operación y
mantenimiento en vida útil) más
bajos (T0)
Colores de tonalidades fuertes para
los costes más elevados (T4, T5 y
T6)
Mapa de confort
Grises claros para escenarios de
confort lumínico óptimo (T6), y
oscuros para escenarios deficientes
(T0)
Rojos claros para escenarios de
confort térmico óptimos (T0 y T6), y
oscuros para escenarios deficientes
(T4, T5)
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24. Proyecto TOBEE:
Resultados escenarios optimizaciones
24
Enormes potenciales de ahorro
energético y tendencias similares
entre tipologías edificatorias
Ahorros energéticos en base a
estrategias de operación
Optimización
lumínica
Optimización
térmica
Optimización térmico-
lumínica
Mapa de consumos de la
optimización térmico-lumínica
Mapa de costes (LCCA) de la
optimización térmico-lumínica
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25. Proyecto TOBEE:
Conclusiones y consideraciones
25
Tanto a nivel energético como económico, y bajo las hipótesis
planteadas, los edificios de oficinas transparentes resultan
en unos costes globales claramente superiores a aquellos
con fachadas convencionales (opacas).
Los escenarios peores son los que tienen un mayor
margen de optimización, aunque ésta debe considerarse de
forma sistémica (por la interrelación de variables)
considerando los consumos prioritarios (aproximadamente
40% iluminación, 40% refrigeración y 20% calefacción)
La metodología desarrollada es aplicable a otros
escenarios (clima, tipologías edificios, etc.) y ampliable en
cuanto al número de variables, parámetros y rangos de
análisis según productos de mercado
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26. Índice
26
Presentación
Contexto
Oportunidades
Proyecto TOBEE
Proyecto TOBEEM
Conclusiones y Futuro
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27. Proyecto TOBEEM:
Objetivos, equipo, y financiadores
27
Objetivos
 Diseño de Edificios de Oficinas del futuro
 Desarrollo metodología de diseño con eficiencia de costes
 Ayuda para que requerimientos exigidos sean razonables (normativa específica
sector ?)
Equipo Cofinanzadores
ARMN
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28. Proyecto TOBEEM:
Alcance y profundidad
28
OrientacionesUbicación
3
m
5
m
9
m
Definición Zona Tipo
Tipologías de Fachada Definición Huecos Elementos Sombra
Cargas Internas
Sistema Difusión Sistema Generación
Ventilación
E. ventilación E. elementos de
sombreado
Control iluminación Control climatización
estocástico
Modelos zonificación
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29. Proyecto TOBEEM:
Primeros análisis. Monitorización y test infiltración
29
Calibración herramientas. Teoría vs
realidad monitorización
Primeros resultados (4/6 meses): grandes diferencias de
comportamiento – grandes variaciones de consumo
M.H. Sherman – D.T. Grimsrud
Determinación modelos de infiltración
real con test blowerdoor
Impact of Infiltration on Heating and
Cooling Loads U.S. Office Buildings.
S.J.Emmerich,
Gran incidencia de comportamiento
energético según infiltración
Grandes infiltraciones para con el
exterior, pero mayores para con
zonas interiores no acondicionadas

30. Índice
30
Presentación
Contexto
Oportunidades
Proyecto TOBEE
Proyecto TOBEEM
Conclusiones y Futuro
WOF. Lima, 04 de Diciembre 2012

31. Conclusiones y Futuro:
Productos de futuro
31WOF. Lima, 04 de Diciembre 2012
SISTEMAS DE
DETECCIÓN INMEDIATA
DE EFICIENCIA EN LA
PRODUCCIÓN
REHABILITACIÓN EN
INFILTRACIÓN
SISTEMAS AVANZADOS
EN AUDITORÍAS
AUTOMÁTICAS Y
CONTROL OPERATIVO

32. Conclusiones y Futuro
32
Los edificios de oficinas, aunque representan solo un 1% del
parque de edificación existente, tienen una intensidad
energética 10 veces mayor que residencial.
Hasta ahora, el consumo energético ha sido un elemento
secundario, pero las normativas y la factura energética
marcarán los próximos años.
Tanto en rehabilitación como en obra nueva, existe margen y
capacidad de desarrollo de productos financieros (ESCO).
Es necesario un análisis general (detección de
oportunidades) y de detalle (viabilidad de casos) cimentado
en conocimientos técnicos y análisis de detalle.
La rehabilitación, tanto por realidad de mercado como por
viabilidad económica, es el producto rentable de futuro.
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33. 
@
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alfredo.gonzalez@aiguasol.cl
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